雙金屬帶鋸條的發(fā)展概況

【摘要】：近幾年來，由于鋸切的方法的逐漸增多，使得鋸條應(yīng)用的發(fā)展已經(jīng)從工具鋼鋸條、硬質(zhì)合金焊接鋸條，發(fā)展到高速鋼焊接鋸條和目前的雙金屬帶鋸條，雖然雙金屬帶鋸條克服了普通鋸條的易斷、壽命短、耗材多等缺點在很多發(fā)達(dá)國家得到了很廣泛的推廣和應(yīng)用，但在中國，由于行業(yè)發(fā)展起步晚和設(shè)備、技術(shù)相對落后的原因，雙金屬帶鋸條在鋸條的耐磨性方面的研究還沒有得到更好的發(fā)展。因此，對雙金屬帶鋸條的研究和優(yōu)化是非常必要的。

【關(guān)鍵詞】：雙金屬帶鋸條；鋸切性能；磨損；耐磨性

1.雙金屬帶鋸條的研究背景和發(fā)展?fàn)顩r

隨著近幾年來鋼材性能的提高和新材料種類的增加，對工業(yè)生產(chǎn)中鋸切的要求也是越來越高，而鋸條又是生產(chǎn)中主要的消耗品，因此，對于雙金屬帶鋸條的優(yōu)化研究也是勢在必行。從市場方面來看，對雙金屬帶鋸條鋸切產(chǎn)品需求日益增加，從2011年到2016年帶鋸條總銷量來看，雙金屬帶鋸條的產(chǎn)量和銷量占市場規(guī)模百分比達(dá)到87.3%。從工業(yè)生產(chǎn)需求來看，鋸切作為機(jī)械加工很重要的工序，對鋸條的切削性能有很大的要求，而雙金屬帶鋸條具有；彈性好，壽命長，不易折斷，切削能力強(qiáng)，節(jié)材，節(jié)能，高效的特點在市場消費日益龐大。

總之，對于雙金屬帶鋸條的設(shè)計及研發(fā)對帶鋸鋸切具有重要意義。

雙金屬帶鋸條的出現(xiàn)不僅解決了目前傳統(tǒng)鋼鋸條易斷、效率低、壽命短、耗材多等缺點，而且還能對它進(jìn)行再次加工，像利用等離子體技術(shù)對鋸齒進(jìn)行滲鉻、滲鎢，以提高其切削能力，外觀方面還能進(jìn)行離子鍍處理，以提高其美觀。鑒于雙金屬鋸條具有許多與普通鋸條無法比擬的優(yōu)點，因而在一些發(fā)達(dá)國家，諸如美國、德國、日本得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。而他們對于他的研究也是相當(dāng)成熟，出口率也是逐年上升。而我國由于雙金屬帶鋸條行業(yè)發(fā)展存在企業(yè)缺少創(chuàng)新，競爭力比國際企業(yè)差，資源投入相對較少，生產(chǎn)設(shè)備相對國外先進(jìn)水平差很多等原因，對于雙金屬帶鋸條的研究仍然停留在增效、降耗、節(jié)材的層面上，而對于帶鋸條容易掉齒、斷裂、不耐磨的研究并沒有提出有效的解決方案 ，特別是對于鋸切過程中帶鋸條的壽命和磨損方面的研究，未見報道。

根據(jù)帶鋸條的使用性能帶鋸條要經(jīng)過松馳、整平，鋸齒要經(jīng)過壓料或撥料等過程，因此鋸條所用的鋼材要有足夠的韌性，在維修時不會斷裂。帶鋸條的耐磨性是隨其硬度的增加而增加的，因此鋸身在滿足韌性要求的前提下應(yīng)該盡可能硬。而在相同硬度的情況下，如何提高帶鋸條的耐磨性就很有研究必要了。

從實踐經(jīng)驗來看，高強(qiáng)度的鋼材料的熱膨脹系數(shù)較高，使得鋸條工作時易于受摩擦而使得齒間磨損過快，使用壽命太短，影響加工質(zhì)量。

而針對鋸條磨損問題外國已經(jīng)有人做了研究，如美國lenox公司研究的ARMOR“裝甲”系列帶鋸條產(chǎn)品，這類產(chǎn)品使用了鋁鈦氮鍍層技術(shù)，有硬質(zhì)合金齒尖的Armor CT Black 帶鋸條，提高了切削速率，降低了切削時間，從而加速了生產(chǎn)率。Armor RX+ 帶鋸條， 專為切削結(jié)構(gòu)鋼設(shè)計，鋁鈦氮鍍層技術(shù)為其增強(qiáng)了切削性能，保護(hù)了齒部在切削時遇到的熱量和磨損，大大地延長了鋸條的使用壽命。加拿大溫哥華的Cot：c工程公司近來研究了線性熱松馳的鋸機(jī)，讓鋸條剛度和溫度差一起作為控制變量，且用感應(yīng)加熱來達(dá)到所需要的溫度梯度。這種熱松馳系統(tǒng)可以控制鋸切的熱量來減少表面磨損。加里福尼亞雪松產(chǎn)品公司為鋸齒焊硬質(zhì)合金和拄鋸片跑直和松馳做了研究。記錄每次換鋸條之間的工作時間，換鋸條、重新焊齒尖和齒槽重新刃磨的原因及分析意見。鋸片松馳的程度是用頻譜分析儀測得鋸片固有振動頻率從零到四個波節(jié)直徑振動波型的變化計算得到。因為即使鋸片剛度上很小的變化也會引起鋸片頻率的變化，測得的固有頻率為鋸片維護(hù)者在松馳鋸片時為控制鋸片質(zhì)量提供了精確的依據(jù)。這樣可合理分析得到減少鋸條磨損的方法。但是他們的方法耗時長且對大量的數(shù)據(jù)分析整理不方便，容易出現(xiàn)偏差，不易操作。

那為了解決這個問題，就得對鋸條磨損的原因進(jìn)行分析：

（1）鋸條原材料選擇不恰當(dāng)；由于鋸條的使用性能，應(yīng)選用有較好的塑形、韌性和強(qiáng)度，以及一定硬度，能承受震動和沖擊負(fù)荷的原材料

（2）鋸切速度；鋸切過程中一般都建議使用中檔，這樣能減少鋸條的磨損。

（3）冷去液濃度不夠或用量過少；鋸切過程中會因摩擦而產(chǎn)生熱量，溫度升高，加速鋸齒磨損。

（4）鋸切時選用不當(dāng)；不分鋸切材質(zhì)就任意使用，會使鋸條嚴(yán)重受損。

分析出原因，我們就可以對鋸條進(jìn)行仿真模擬實驗，針對影響磨損因素的問題來確定實驗方法和解決方案。如：進(jìn)行抗壓能力的測試來選擇材料，模擬鋸切過程中速度對鋸條的影響等，這樣可以分析出鋸條磨損的主要因素從而得出提高耐磨性的方法。這樣的實驗取材少、便于觀察、數(shù)據(jù)可進(jìn)行分類分析和整理，操作簡單。

2.擴(kuò)展研究方向

由于目前新型材料的不斷新化，對鋸切產(chǎn)品的要求也在不斷提高，因此，對于雙金屬帶鋸條的研究還可以從以下幾個方面進(jìn)行：雙金屬帶鋸條磨損的解決方法，考慮因素將增加：齒槽形狀、偏齒布置、材料對鋸齒磨損等因素。

3.結(jié)論

總的來說，因為雙金屬帶鋸條的各項突出優(yōu)點，而使得其在市場需求上受到很大歡迎，但是由于目前我國對雙金屬帶鋸條的優(yōu)化研究還處于一片空白狀態(tài)，所以，借鑒國外雙金屬鋸條的發(fā)展歷程，開發(fā)出適合于我國國情的雙金屬鋸條是勢在必行的，第一，可以提高我國鋸條產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平，第二，如果形成規(guī)模支柱產(chǎn)業(yè)，必定能帶動，促進(jìn)社會和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。總之，我國雙金屬鋸條是一個方興未艾的新型產(chǎn)業(yè)，如果加大力度開發(fā)與投資，定會產(chǎn)生明顯的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，并促進(jìn)我國鋸條行業(yè)的發(fā)展。所以對于雙金屬帶鋸條的磨損因素及減少鋸條磨損對鋸切理論研究具有重要意義。

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